CN105499918B - 一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法 - Google Patents

一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法 Download PDF

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Abstract

一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法，它涉及一种导叶装配方法。本发明为了解决目前铆接围带叶片时，由于围带与铆钉头容易产生应力集中现象，致使焊接的围带容易产生围带与叶片变形现象，给凝气式汽轮机的安全运行带来了隐患。本发明的步骤一：安装静子隔板套和本体汽封片；步骤二：车加工本体汽封片；步骤三：清理车加工后的静子隔板套和本体汽封片；步骤四：预扭型导叶片划线并试装；步骤五：第一支预扭型导叶片的正装和固定；步骤六：正装其他预扭型导叶片并固定，同时预留出需要预装配预扭型导叶片的隔板槽；步骤七：正装预留的预扭型导叶片；步骤八：检查装配后的尺寸是否合格；本发明适用于预扭型导叶片装配。

Description

一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法
技术领域
本发明涉及一种导叶装配方法，具体涉及一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法。
背景技术
绥中改造机组为单轴五缸，具有一次中间再热，冲动凝气式汽轮机。该机组通流部分的导叶片设计广泛采用了预扭T型叶根整体围带的结构型式，这种结构型式的导叶设计对叶片的装配提出了新的工艺要求。该新的要求就是：目前铆接围带叶片时，由于围带与铆钉头容易产生应力集中现象，致使焊接的围带容易产生围带与叶片变形现象，给凝气式汽轮机的安全运行带来了隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前铆接围带叶片时，由于围带与铆钉头容易产生应力集中现象，致使焊接的围带容易产生围带与叶片变形现象，给凝气式汽轮机的安全运行带来了隐患，进而提供一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法。
本发明的技术方案是：一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法，它包括以下步骤：
步骤一：安装静子隔板套和本体汽封片；
将静子隔板套平放在垫箱上，且水平中分面向上，将本体汽封片按照由下至上的顺序装入到静子隔板套上，同时在本体汽封片的一侧插入锁紧片；
步骤二：车加工本体汽封片；
车削加工已经安装在静子隔板套上的本体汽封片；
步骤三：清理车加工后的静子隔板套和本体汽封片；
将静子隔板套的出汽侧向上平放，清理静子隔板套的各级隔板槽、各级预扭型导叶片及其它零件，去毛刺，洗净油污；
步骤四：预扭型导叶片划线并试装；
在预扭型导叶片上刻划中分面基准线；任选一支预扭型导叶片与静子隔板套的隔板槽进行周向多点试装，检查预扭型导叶片中间体与静子隔板套的隔板槽之间的轴向间隙，并修整所述轴向间隙；
步骤五：第一支预扭型导叶片的正装和固定；
在静子隔板套的出汽边向上装入预扭型导叶片，在预扭型导叶片的上端装入定位销并砸紧；
步骤六：正装其他预扭型导叶片并固定，同时预留出需要预装配预扭型导叶片的隔板槽；
沿静子隔板套的隔板槽内的半圆键槽依次装入径向半圆定位销和任意一支预扭型导叶片，用铜棒砸预扭型导叶片的背径向面中间体处，使后叶片与前叶片紧密贴合；
步骤七：正装预留的预扭型导叶片；
预扭型导叶片装至1/2后停止装入，进入第一次预装配预扭型导叶片，预装配第一支预扭型导叶片时不打入定位销，第一次预装配后取下预扭型导叶片并磨削预扭型导叶片，使磨削后的预扭型导叶片的内径向面至其中分面之间的过盈量为2～3mm，磨削后在静子隔板套内装入修磨后的预扭型导叶片并装入定位销打紧；
第二次预装配另外一个预扭型导叶片时不打入定位销，第二次预装配后取下预扭型导叶片并磨削预扭型导叶片，使磨削后的预扭型导叶片的内径向面至中分面之间的过盈量为0.2～0.3mm，将磨削后的预扭型导叶片装入静子隔板套内并打入定位销，
第三次预装配是最后一支预扭型导叶片的正装，将最后一支预扭型导叶片定义为末叶片，将步骤五中装配的第一支预扭型导叶片定义为首叶片，预装配末叶片时，不打入定位销，用‘中分面划尺’抵住中分面划本侧末叶片围带与中间体的中分面同面线，划完后敲下末叶片，将末叶片抵住另一半静子隔板套内的首叶片上，划末叶片在另一侧静子隔板套上围带与中间体的中分面同面线，用投影放大仪精确测量末叶片围带过盈量和中间体过盈量，根据末叶片围带与中间体实际测量量将末叶片围带与中间体过盈量磨削至图纸要求尺寸，完成初步装配，合并上下半静子隔板套，把紧中分面螺栓，检查预扭型导叶片的扭转量是否符合图纸要求，若符合则完成装配，若不符合重述本步骤继续修整直至预扭型导叶片的扭转量合格；
步骤八：检查装配后的尺寸是否合格；
检查预扭型导叶片的扭转量及喉部尺寸是否满足图纸要求，如未满足要求则需要将不满足要求的部位进行修整，直至达到图纸要求。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本发明所涉及的预扭型导叶片具有以下特点：(1)叶根中间体及围带外形轮廓为平行四边形，叶片在隔板隔板槽内撞紧就位后，相对隔板槽产生一定的扭转量。(2)叶根底部与隔板槽之间采用填定位销撑紧。(3)整机预扭型导叶片无加厚片设计，每支预扭型导叶片均具有一定的磨削量。(4)静子上下半具有过盈量，通过精确控制过盈量来控制扭转量大小。本发明就是通过本安装方法来控制预扭型导叶片的过盈量实现控制扭转量大小，因此，本发明装配过程中所采用的预扭型导叶片避免了现有T型叶根导叶在通过铆接方式来解决铆接围带叶片围带与铆钉头容易产生应力集中现象。另外本发明在安装过程中，由于焊接围带容易产生围带与叶片变形现象，预扭安装在安装时将叶片围带相对叶根先扭转一个角度，运行时围带在离心力和热膨胀作用下要彼此分开时，围带相对叶根又回转一个角度，仍然保持围带之间紧密连接，进而实现导叶的安装。
本发明控制预扭量的原理是：图6中下侧叶片代表末叶片；上侧叶片代表首叶片；X1代表首叶片中间体高于中分面的距离；X2代表首叶片围带高于中分面的距离；Y1代表末叶片中间体低于中分面的距离；Y2代表末叶片围带低于中分面的距离；X1-Y2代表首叶片与末叶片贴合后中间体实际过盈量U1，X2-Y2代表首叶片与末叶片贴合后围带实际过盈量U2，经过数学公式转换，即Y1＝X1-U1，Y2＝X2-U2，以此来精确控制过盈量来控制扭转量大小。
附图说明
图1是本发明的装配结构示意图(箭头表示进汽方向)，图2是本发明的定位销装配结构示意图，图3是本发明的扭转量测量示意图，图4是图3在A-A处的剖视图；图5是图3在B-B处的剖视图；图6是本发明的中分面过盈量测量示意图，图7是本发明的喉部尺寸测量示意图；图8是图7沿E-E处的剖视图；图9是图1在C处的放大图。
其中图3至图8中的标号所代表的意义如下：M表示在中间体处测量，N表示在围带处测量，a代表中间体扭转量，b代表围带扭转量。Sa代表喉宽。
具体实施方式
具体实施方式一：结合1至图9说明本实施方式，本实施方式的一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法，它包括以下步骤：
步骤一：安装静子隔板套1和本体汽封片2；
将静子隔板套1平放在垫箱上，且水平中分面向上，将本体汽封片2按照由下至上的顺序装入到静子隔板套1上，同时在本体汽封片2的一侧插入锁紧片3；
步骤二：车加工本体汽封片2；
车削加工已经安装在静子隔板套1上的本体汽封片2；
步骤三：清理车加工后的静子隔板套1和本体汽封片2；
将静子隔板套1的出汽侧向上平放，清理静子隔板套1的各级隔板槽、各级预扭型导叶片及其它零件，去毛刺，洗净油污；
步骤四：预扭型导叶片4划线并试装；
在预扭型导叶片4上刻划中分面基准线8；任选一支预扭型导叶片4与静子隔板套1的隔板槽进行周向多点试装，检查预扭型导叶片4中间体与静子隔板套1的隔板槽之间的轴向间隙，并修整所述轴向间隙；
步骤五：第一支预扭型导叶片4的正装和固定；
在静子隔板套1的出汽边向上装入预扭型导叶片4，在预扭型导叶片4的上端装入定位销7并砸紧；
步骤六：正装其他预扭型导叶片4并固定，同时预留出需要预装配预扭型导叶片4的隔板槽；
沿静子隔板套1的隔板槽内的半圆键槽依次装入径向半圆定位销7和任意一支预扭型导叶片4，用铜棒砸预扭型导叶片4的背径向面中间体处，使后叶片与前叶片紧密贴合；
步骤七：正装预留的预扭型导叶片4；
预扭型导叶片4装至1/2后停止装入，进入第一次预装配预扭型导叶片，预装配第一支预扭型导叶片时不打入定位销7，第一次预装配后取下预扭型导叶片4并磨削预扭型导叶片4，使磨削后的预扭型导叶片4的内径向面至其中分面之间的过盈量为2～3mm，磨削后在静子隔板套1内装入修磨后的预扭型导叶片4并装入定位销7打紧；
第二次预装配另外一个预扭型导叶片时不打入定位销7，第二次预装配后取下预扭型导叶片4并磨削预扭型导叶片4，使磨削后的预扭型导叶片4的内径向面至中分面之间的过盈量为0.2～0.3mm，将磨削后的预扭型导叶片4装入静子隔板套1内并打入定位销7；
第三次预装配是最后一支预扭型导叶片4的正装，将最后一支预扭型导叶片4定义为末叶片，将步骤五中装配的第一支预扭型导叶片定义为首叶片，预装配末叶片时，不打入定位销7，用‘中分面划尺’抵住中分面划本侧末叶片围带与中间体的中分面同面线，划完后敲下末叶片，将末叶片抵住另一半静子隔板套1内的首叶片上，划末叶片在另一侧静子隔板套1上围带与中间体的中分面同面线，用投影放大仪精确测量末叶片围带过盈量a和中间体过盈量b，根据末叶片围带与中间体实际测量量将末叶片围带与中间体过盈量磨削至图纸要求尺寸，完成初步装配，合并上下半静子隔板套1，把紧中分面螺栓，检查预扭型导叶片4的扭转量是否符合图纸要求，若符合则完成装配，若不符合重述本步骤继续修整直至预扭型导叶片4的扭转量合格；
步骤八：检查装配后的尺寸是否合格；
检查预扭型导叶片4的扭转量及喉部尺寸是否满足图纸要求，如未满足要求则需要将不满足要求的部位进行修整，直至达到图纸要求。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的修平步骤一中安装的本体汽封片2和锁紧片3，使本体汽封片2和锁紧片3与隔板套1的水平中分面在同一平面上。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
预扭型导叶片在结构设计上具有如下特点：叶根中间体及围带外形轮廓为平行四边形，设计上对围带和叶根的节距进行修正，使叶片围带的实际节距比理论节距增大一定量。预扭安装将叶片围带相对叶根先扭转一个角度，运行时围带在离心力和热膨胀作用下要彼此分开时，围带相对叶根又回转一个角度，保持围带之间仍然紧密连接。从而降低叶片成组系数，提高叶片安全倍率值。
这种结构型式的导叶设计对叶片的装配提出了新的工艺要求。需要从工艺方法、设备工具、检验测量等方面进行全面创新创效攻关。
具体实施的工艺方案如下：
(1)静子隔板套1出汽边向上放置于垫箱上，用标准叶片与隔板槽进行周向多点试装，检查叶片中间体与隔板槽配合间隙是否满足要求，如超差对导叶中间体采取适当修正措施。
(2)选出两支中分面叶片，并在叶顶做标记“首”字样。将首叶片中间体进汽侧放于划线台，在中间体背径向面划中间体中心线。
(3)出汽边向上装入中分面叶片，装入选定的填定位销，用划尺抵住中分面，校正中分面叶片中心线位置，调整中分面叶片位置，保证中分面叶片中心线与隔板套中分面同面。
(4)首批1/2导叶装配，并打入填定位销径向顶紧。并在最后装入一支装入叶片围带顶部做“OK”标记。检查扭转量、喉部尺寸技术指标。
(5)循环预装配入剩余导叶片，不装径向填定位销，预装配叶片应保证围带与中间体处与前支叶片间隙小于0.03mm。对预装配叶片与末叶片围带顶部做标记，以示区分。
(6)用划尺抵住中分面，在末叶片出汽侧围带与中间体处划中分面的同面线。轻敲末叶片叶顶取出预装配末叶片，将末叶片出汽边向上装入另一半隔板槽与另一半隔板槽内首页片紧密贴合，用划尺抵住中分面划另一半隔板套中分面同面线。
(7)计算导叶磨削量，装入填定位销，打入末叶片。

Claims (2)

1.一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一：安装静子隔板套(1)和本体汽封片(2)；
将静子隔板套(1)平放在垫箱上，且水平中分面向上，将本体汽封片(2)按照由下至上的顺序装入到静子隔板套(1)上，同时在本体汽封片(2)的一侧插入锁紧片(3)；
步骤二：车加工本体汽封片(2)；
车削加工已经安装在静子隔板套(1)上的本体汽封片(2)；
步骤三：清理车加工后的静子隔板套(1)和本体汽封片(2)；
将静子隔板套(1)的出汽侧向上平放，清理静子隔板套(1)的各级隔板槽、各级预扭型导叶片及其它零件，去毛刺，洗净油污；
步骤四：预扭型导叶片(4)划线并试装；
在预扭型导叶片(4)上刻划中分面基准线(8)；任选一支预扭型导叶片(4)与静子隔板套(1)的隔板槽进行周向多点试装，检查预扭型导叶片(4)中间体与静子隔板套(1)的隔板槽之间的轴向间隙，并修整所述轴向间隙；
步骤五：第一支预扭型导叶片(4)的正装和固定；
在静子隔板套(1)的出汽边向上装入预扭型导叶片(4)，在预扭型导叶片(4)的上端装入定位销(7)并砸紧；
步骤六：正装其他预扭型导叶片(4)并固定，同时预留出需要预装配预扭型导叶片(4)的隔板槽；
沿静子隔板套(1)的隔板槽内的半圆键槽依次装入径向半圆定位销(7)和任意一支预扭型导叶片(4)，用铜棒砸预扭型导叶片(4)的背径向面中间体处，使后叶片与前叶片紧密贴合；
步骤七：正装预留的预扭型导叶片(4)；
预扭型导叶片(4)装至1/2后停止装入，进入第一次预装配预扭型导叶片，预装配第一支预扭型导叶片时不打入定位销(7)，第一次预装配后取下预扭型导叶片(4)并磨削预扭型导叶片(4)，使磨削后的预扭型导叶片(4)的内径向面至其中分面之间的过盈量为2～3mm，磨削后在静子隔板套(1)内装入修磨后的预扭型导叶片(4)并装入定位销(7)打紧；
第二次预装配另外一个预扭型导叶片时不打入定位销(7)，第二次预装配后取下预扭型导叶片(4)并磨削预扭型导叶片(4)，使磨削后的预扭型导叶片(4)的内径向面至中分面之间的过盈量为0.2～0.3mm，将磨削后的预扭型导叶片(4)装入静子隔板套(1)内并打入定位销(7)，
第三次预装配是最后一支预扭型导叶片(4)的正装，将最后一支预扭型导叶片(4)定义为末叶片，将步骤五中装配的第一支预扭型导叶片定义为首叶片，预装配末叶片时，不打入定位销(7)，用中分面划尺抵住中分面划本侧末叶片围带与中间体的中分面同面线，划完后敲下末叶片，将末叶片抵住另一半静子隔板套(1)内的首叶片上，划末叶片在另一侧静子隔板套(1)上围带与中间体的中分面同面线，用投影放大仪精确测量末叶片围带过盈量(a)和中间体过盈量(b)，根据末叶片围带与中间体实际测量量将末叶片围带与中间体过盈量磨削至图纸要求尺寸，完成初步装配，合并上下半静子隔板套(1)，把紧中分面螺栓，检查预扭型导叶片(4)的扭转量是否符合图纸要求，若符合则完成装配，若不符合重述本步骤继续修整直至预扭型导叶片(4)的扭转量合格；
步骤八：检查装配后的尺寸是否合格；
检查预扭型导叶片(4)的扭转量及喉部尺寸是否满足图纸要求，如未满足要求则需要将不满足要求的部位进行修整，直至达到图纸要求。
2.根据权利要求1所述的一种超临界汽轮机预扭型导叶片装配方法，其特征在于：修平步骤一中安装的本体汽封片(2)和锁紧片(3)，使本体汽封片(2)和锁紧片(3)与隔板套(1)的水平中分面在同一平面上。
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